JPS5911548B2

JPS5911548B2 - 連続鋳造用浸漬ノズル

Info

Publication number: JPS5911548B2
Application number: JP52118498A
Authority: JP
Inventors: 和正村上; 雅治田中
Original assignee: Nippon Crucible Co Ltd
Current assignee: Nippon Crucible Co Ltd
Priority date: 1977-10-01
Filing date: 1977-10-01
Publication date: 1984-03-16
Also published as: JPS5452109A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は鋼の鋳造に使用されるｖ債ノズルに関するもの
で、主として鱗状黒鉛とジルコンと溶融石英からなる耐
スポール性に優れた浸漬ノズルである。

この浸漬ノズルはタンディツシュ等の容器から鋳型に溶
鋼を流入するため使用され、下端部を鋳型内の溶鋼に浸
漬して溶鋼流を大気から遮断し、流入中の溶鋼の保温、
酸化防止あるいは溶鋼の乱れや鋳型自溶鋼上面に撒布さ
れた粉状被覆剤のまき込みを防止する等、鋳造品の品質
向上に極めて効果のある重量な部材であるが、高温の溶
鋼流、あるいはスラグ等による侵蝕、スポーリング等を
受は易く、極めて苛酷な条件の下で使用されるため、そ
の材料については従来から各種の耐火材料が研究されて
おり、例えば高けい酸質のもの、特に最近は溶融石実質
、黒鉛−アルミナ質、ジルコン質等の浸漬ノズルが提案
されている。

しかし、高けい酸質のものは溶鋼に侵蝕され易く使用中
ノズル口径の拡大する欠点があり、溶融石実質は耐スポ
ール性に優れ、粉状被覆剤に侵蝕され難い利点があるが
、マンガン含有量の高い溶鋼に侵蝕され易い上、アルミ
キルド鋼の場合、ノズル内面にアルミナが付着堆積して
所謂ノズル閉塞を生じ易い欠点がある。

また、黒鉛−アルミナ質のものは溶鋼の侵蝕に対する抵
抗性が大きいが、粉状被覆剤、スラグ等による侵蝕が大
きく、ジルコン質のものは粉状被覆剤、スラグ等の侵蝕
に対する抵抗性が犬であるが、耐スポール性に欠け、ま
たアルミキルド鋼の場合アルミナ付着によるノズル閉塞
の欠点があり、倒れも一長一短がある。

出願人は先の出願（特願昭４９−１３８７３９号）、（
特開昭５１−６４４２３号）において、前記ジルコン質
の特徴であるスラグ等に対する耐蝕性を保持すると共に
その機械的強度を高め、さらにその欠点である耐スポー
ル性、アルミナの付着堆積等を改善すべく、炭素結合さ
れた鱗状黒鉛とジルコンからなり、これに金属シリコン
を添加することにより結合部をさらに増大させた連続鋳
造用浸漬ノズルを提案した。

しかしながら、大型形状の浸漬ノズルが使われるスラブ
等の連続鋳造操業においては、多連続鋳造回数が増える
と通鋼量および通鋼時間が長くなるため、さらに耐スポ
ール性の優れた浸漬ノズルが要求されるようになった。

かかる操業では、黒鉛＋ジルコン質の浸漬ノズルでは耐
スポール性が若干不足するため、折損および欠落などの
長時間操業に耐用できない欠点を有する。

本発明は上記黒鉛＋ジルコン質浸漬ノズルの粉状被覆剤
、スラグ等に対する耐蝕性を劣化させることなく耐スポ
ール性をさらに向上させ、長時間操業に耐用できる浸漬
ノズルを得ることを目的とし、前記先願の組成に溶融石
英を適量加えたことを特徴とするものである。

本発明品は後記実施例に示す如くスラグ用の大型状浸漬
ノズルに対して好結果を奏したのであるが、使用条件に
合えば形状の大小に限定するものではない。

本発明品はラバープレスで加圧成形するが、その際、側
面からの加圧により前記鱗状黒鉛が概ねノズルの軸に平
行にかつ円周方向に配列され、これにより強度、特にノ
ズルの軸方向の曲げ強さが著しく増大し、しかも黒鉛質
であるから溶鋼やスラグあるいは粉状被覆剤等の浸透を
抑制すると共にアルミナの付着堆積が防止される。

また本発明品では溶融石英により耐熱衝撃性が向上する
ので、上記黒鉛質の熱伝導性の良好なことと相俟ってノ
ズルの耐スポール性が著しく増大する。

次に本発明の詳細について説明する。

まず原料について説明すると、ジルコンは天然産のジル
コンサンドを使用するが、少くともジルコンの含有量９
５％（％は重量％、以下同じ）以上であることが好まし
い。

ジルコンサンドは４８〜８２％を用いる。

ジルコンの使用量は４８係以下では粉状被覆剤の侵蝕に
対する抵抗性が劣り、８２％以上では耐スポール性が悪
くなる。

鱗状黒鉛は鱗片状の結晶が明らかで、灰分１５％以下の
ものが好ましく、１０〜３５％を使用するが、１０％以
下では適当な熱伝導性が得られず耐スポール性が劣り、
またアルミナの付着を防止することができない。

また、３５％以上では焼放物の強度が不足し、その土、
熱伝導性が高すぎて保温性が悪くなり、鋼あるいはアル
ミナの付着を生ずる。

鱗状黒鉛の粒度は５００〜７４μのものが７０％以上あ
ることが必要で、５００μ以上の粗粒が多くなると分散
が悪くなって効果が減少し、また、７４μ以下の微粉が
多いと耐スポール性が低下する。

溶融石英は、その粉末を２〜１０％、特に４〜７％を添
加すると、溶融石英の低膨張性によって耐スポール性が
向上する。

溶融石英が２予以下では耐スポール性向上の効果がなく
、１０係以上になると耐蝕性が悪くなる。

金属シリコンは、その粉末を炭素結合の耐火物に添加す
ると約１，１５０℃の比較的低温度で炭素と反応して炭
化けい素を形成し強度を増大゛ｆる。

金属シリコンはＳｉ含有量９０％以上、粒度約７４μ以
下のものを１〜８％添加する。

１％以下では強度の増加が見られず、８％以上では未反
応の部分が残り、耐火性を減殺する。

前記粉粒状原料の結合はスラグや粉状被覆剤の侵蝕に対
する抵抗性を犬にするため炭素結合によることが必要で
ある。

粘土結合の如くアルミナを含有する結合剤を用いると、
ジルコンサンド中のシリカとアルミナが反応してムライ
トを生じ、結合部が甚だしく侵蝕される。

炭素質結合剤には還元焼成することにより炭素を残留し
て炭素結合を形成するものであれば何れも使用できるが
、成形時の粉体原料に適当な流動性を与えるものが好ま
しい。

タール、ピッチ、フェノール樹脂、フラン樹脂等は倒れ
も結合剤として使用できる。

結合剤は約３〜１５％添加するのが適当である。

結合剤が３係未満では成形後の保形性が不足し、１５％
以上では成形時に亀裂を生ずる。

゛前記粉粒状原料を充分に混合した後、液状の結合剤を
加えてよく混練し、ゴム型に入れてラバープレスで加圧
成形する。

この加圧により鱗状黒鉛は概ね円筒体の軸に平行にかつ
円周方向に配列する。

成形物は耐火物製の容器に入れ、周囲にコークス粉を充
填してその還元性雰囲気中で焼成する。

実際使用に際しては大気中に曝される部分の黒鉛の酸化
燃焼を防止するため、ガラス質等のコーティングを施す
ことが望ましい。

実施例１ジルコンサンド６７％、鱗状黒鉛２１％、溶融石英５％
、金属シリコン５％を充分に混合した後、フェノール系
樹脂９％を加えてよく混練した。

混練物を所定寸法形状のゴム型に充填し、ラバープレス
で所定のスケジュールで１，０００Ｋｙ／ｃｄｌまで
加圧して成形した。

成形物を前記の方法により還元性雰囲気中で焼成した。

実施例１で得られた浸漬ノズルは次表の通りの性質を有
している。

比較のため黒鉛−アルミナ質および黒鉛−ジルコン質浸
漬ノズルの各測定値を並記した。

侵蝕量の比較は、断面が台形をなす棒状の試験体を内面
が多角筒形になるように組合せ、その中に高マンガン鋼
と粉状被覆剤を入れて高周波炉で加熱溶解し、一定時間
保持した後の溶鋼に接した部分と被覆剤に接した部分の
侵蝕量を測定比較した。

前表に見られるように、本願発明の実施例は比較例１の
黒鉛アルミナ質に比べ高マンガン鋼の侵蝕による溶損に
は殆んど変化はないが、被穆剤に対してはその侵蝕によ
る溶損は優れた結果を示している。

スポーリング試験は、実物の亀裂発生頻度の多い部位か
ら試験片を切出し、この試験片を１，４００℃で３０分
加熱後、水中に浸漬して急冷する方法を繰り返して行う
方法で比較した。

試験の結果、本発明品は比較例１．２に比べ優れた耐ス
ポール性を示した。

また本発明品は取鍋容量２７０トン製品スラブの連続鋳
造機において、３連続鋳造の使用に耐えることができた
。

Claims

【特許請求の範囲】

１重量でジルコンサンド４８〜８２％、鱗状黒鉛１０
〜３５％、溶融石英２〜１０％および金属シリコン１〜
８％を含む粉粒状原料を炭素質結合材と共に混練成形し
、還元性雰囲気中で焼成してなる連続鋳造用浸漬ノズル
。